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Title in Portuguese: Terapia fotodinâmica com rosa bengala em nanoformulação com alfa-ciclodextrina contra suspensões de Streptococcus mutans
Title: Photodynamic therapy with rose bengal in nanoformulation with alpha-cyclodextrin against suspensions of Streptococcus mutans
Author: Alexandrino, Francisca Jamila Ricarte
Advisor(s): Gerage, Lidiany Karla Azevedo Rodrigues
Keywords: Fotoquimioterapia
Cárie Dentária
Nanotecnologia
Issue Date: 29-Jan-2017
Citation: ALEXANDRINO, F. J. R. Terapia fotodinâmica com rosa bengala em nanoformulação com alfa-ciclodextrina contra suspensões de Streptococcus mutans. 2016. 32 f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Médica) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
Abstract in Portuguese: Considerando que a cárie dentária é uma doença biofilme-açúcar-dependente e queS. mutans é considerado o micro-organismo mais cariogênico presente no biofilme oral, a terapia fotodinâmica (TFD) tem sido proposta para suprimir talespécie cariogênica. O objetivo deste trabalho foi verificar a eficácia da TFD, utilizando luz azul (LA) e o fotossenssilizador (FS)rosa bengala (RB) ouRB nanoparticulado com -ciclodextrina (RBNP) contra suspensões de S. mutans,em dois diferentes modelos de suspensão planctônica.Suspensões de S. mutans foram divididas em grupos, como se segue:inexistência de FS e LA, com FSe sem LA, ausência de FS com LA e presença de FS e LA. Quatro concentrações diferentes de RB e RBNP(0,031; 0,062; 1e 2 µM) e três densidades de energia da fonte de luz estudada (3,35; 6,70 e 10,05 J.cm-2) foram testadas. Os tratamentos foram aplicados com as bactérias suspensas em caldo triptona de soja (TSB) ou NaCl a 0,89% (Salina). Alíquotas de cada grupo estudado foram plaqueadas em ágar BHI e submetidas a contagem de unidades formadoras de colônias (CFU/mL) e os dados transformados em escala logarítmica.A LA não causou morte celular na ausência do RB ou RBNP, independente do modelo de suspensão testado. Para o RB, citoxidade no escuro não foi observada no modelo com TSB, enquanto que no modelo com salina,esta ocorreu na concentração de 2 μM. Para o RBNP, houve morte celular na ausência da luz na concentração de 2 μM no modelo com TSB, bem como com 1 e 2 μM no modelo com salina. Nos grupos onde TFD foi utilizada, no modelo com RB e TSB, houve redução microbiana a partir da concentração 1 μM e 3,35 J.cm-2. Nas concentrações e densidades de energia superiores não foi observado crescimento bacteriano após os tratamentos. Para o modelo com salina, houve redução microbiana a partir da concentração 0,031 μM e 10,05 J.cm-2. Não foi observado crescimento bacteriano nas concentrações e densidades de energia superiores a 0,062 μM com 10,05 J.cm-2. No modelo com RBNP e TSB, houve redução microbiana nas concentrações 0,031 e 0,062 μM em todas as densidades de energia testadas. Para o modelo com salina, não foi observado crescimento bacteriano para todos os grupos onde a TFD foi realizada. O modelo de células planctônicas com salina parece apresentar menores contagens microbianas quando comparado ao modelo com TSB de modo geral. A terapia fotodinâmica realizada com RB ou RBNP foi efetiva da redução de carga microbiana em suspensões de S. mutans. A adição da nanopartícula favoreceu o efeito antimicrobiano do RB,contudo, mais estudos são necessários a fim de investigar os efeitos da terapia em biofilmes cariogênicos formados in vitro e in situ.
Abstract: Considering that dental caries is a biofilm-sugar-dependent disease and that S. mutans is considered the most cariogenic microorganism present in the oral biofilm, photodynamic therapy (PDT) has been proposed to supresscariogenic specie. The aim of this study was to assess the efficacy of PDT using blue light (BL) and the photosensitizer (PS) rose bengal (RB) or RB containing nanoparticulated-α-cyclodextrin (RBNP) against suspensions of S. mutans in two different planktonic suspension models. S. mutans suspensions were divided into groups, as follows: absenceof PS and BL, with BLand without PS, absence ofPS and presence of BL and presence of BL andPS. Four different concentrations of RB and RBNP (0.031, 0.062, 1 and 2 µM) and three energy densities of studied light source (3.35; 6.70 and 10.05 J.cm-2) were tested. Treatments were applied after bacteria being suspended in tryptone soy broth (TSB) or 0.89% NaCl (saline). Aliquots of each studied group was plated in BHI agar and submitted to colony forming units counting (CFU/mL) and the data transformed into logarithmical scale.BL did not cause cell death in the absence of RB or RBNP, regardless of planktonic suspension modeltested. For RB, dark cytotoxicity was not observed in TSB model, while in saline model, this cytotoxicity occurred at a 2μM concentration. For RBNP and TSB model, cell death occurred in the absence of light with2μM concentration, as well as it occurredfor 1 and 2 μM concentrations in saline model. In groups where PDT was applied,for bothRB and TSB models, microbial reduction was found from the concentration 1 µM and 3.35 J.cm-2. For higher both PS concentrations and energy densities,bacterial growth was not observed after treatments. For saline model, microbial reduction occurred from 0.031μM concentration and 10.05 J.cm-2. No bacterial growth was observed in energy densities and concentrations greater than 0.062 μMat 10.05 J.cm-2. In TSB model and RBNP, microbial reduction was detected forboth 0.031μM and 0.062μM concentrations in all tested energy densities.. For saline model, bacterial growth was not observed for all groups where PDT was performed. The model of planktonic cells with saline seems to present lower microbial counts compared to the TSB model. Photodynamic therapy performed with RB or RBNP was effective in reductingmicrobial load in S. mutanssuspensions. The addition of nanoparticles favored the RB antimicrobial effect, however, further studies are needed to investigate the effects of therapy in cariogenic biofilms formedin vitro and in situ. Keywords: Photochemotherapy, Dental Caries, Nanotechnology.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/27519
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